V tomto článku uděláme krok od vývěv a napíšeme o běžných aplikacích, které využívají vakuum. Kdykoli se v procesu použije vakuum, obvykle to spadá do jednoho z pěti hlavních důvodů pro použití vakua. V některých případech může proces využívat vakuum ze dvou z pěti důvodů. Tento měsíc proberu první z těchto důvodů bez konkrétního pořadí.
Poskytování pracovních sil
Pokud je váš vakuový systém na jakékoli úrovni vakua, existuje tlakový rozdíl mezi vnitřkem a vnějškem systému. Tento tlakový rozdíl lze použít k práci.
Tlakový rozdíl vytvořený vytvořením vakua může zvedat poměrně velká závaží. Vakuové zvedáky se používají v automobilovém průmyslu pro přemísťování skla, v polygrafickém průmyslu pro přemísťování archů papíru, v potravinářském průmyslu pro přemísťování tašek nebo balení zboží a mnoha dalších průmyslových manipulačních aplikacích. Používá se také tam, kde se vakuum používá k pohybu velmi lehkých předmětů, jako jsou integrované obvody (malé elektronické součástky).
Odstranění aktivních a reaktivních složek
V tomto případě je hlavním úkolem vakuového čerpání „odstranit“ vzduch.
Hlavní molekula vzduchu, kterou je třeba odstranit z vakuové komory, je kyslík. Kyslík je velmi „aktivní“ molekula, reaguje s jinými molekulami a při zahřátí také podporuje spalování.
Vakuové pumpy se používají ke snížení množství kyslíku na úroveň, kdy nebude způsobovat žádné problémy. Jsem si jistý, že mnoho operátorů vidělo z trouby vycházet zoxidované části, když se něco pokazilo na čerpadle.
Vodní pára v atmosféře může také způsobit problémy ve vašem vakuovém procesu. Vodní pára má silnější atomovou vazbu než suché plyny, což způsobuje, že se molekuly vodní páry „lepí“ na vnitřní povrchy systému a je velmi obtížné je odčerpat z komory.
Pokud vakuový systém využívá teplo jako součást procesu, musí se komora zahřát, aby vodní pára získala více energie a uvolnila ji z povrchů.
Některé vakuové systémy používají vymrazovače k navázání těchto molekul páry předtím, než se dostanou do vývěv.
Při výrobě polovodičů je vnitřek procesních komor, vakuových potrubí, vývěv a dokonce výfukových potrubí naplněn plyny, které vás mohou zabít, pokud uniknou, zkondenzují na pevné látky a zablokují potrubí.
Nebezpečné plyny používané k vytváření chemických reakcí: silan, arsin, fosfin, fluorid dusitý a fluorid wolframu.
Vývěvy musí tyto směsi reaktivních plynů odčerpat a poslat do výfuku. V mnoha případech je tento výfuk natolik nebezpečný, že je nutné s těmito plyny před vypuštěním do atmosféry provádět chemické reakce.
Odstraňování plynů rozpuštěných v kapalinách
Vakuové odplyňování
Kapaliny se v průmyslu používají pro nejrůznější aplikace, musí být odplyněny, jinak může docházet k poruchám technologického procesu. Některé plynové bubliny mohou být viditelné, zatímco jiné se mohou rozpouštět v kapalině a být pouhým okem neviditelné.
Lopatkové vývěvy se často používají k odplynění viskózních kapalin před jejich nalitím do formy. Množství vytlačené kapaliny se může lišit od několika gramů do mnoha litrů v závislosti na produktu.
Aby se zabránilo jiskření, je speciální olej používaný v elektrických transformátorech před naplněním skříně transformátoru odplyněn, aby se odstranil zachycený vzduch a absorbovaná vlhkost.
Pro snížení tepelných ztrát se používá vakuum
Vakuum je vynikající tepelný izolant, proto se používá v oblastech, jako je přeprava ropných produktů. Dewarovy baňky slouží ke skladování kapalného dusíku. Vakuum umožňuje udržovat teplotu po dlouhou dobu bez plýtvání energií.
Vakuové potahování
Vakuové potahování nebo vakuové nanášení je způsob získání povlaku na substrátu. Substrátem může být papír, kov, plast, sklo pro výrobu integrovaných obvodů (počítačových čipů). Vlastní proces nástřiku bude zvolen v závislosti na materiálu, tloušťce a povrchu nátěru.
Typické depoziční procesy:
- Odpařování horkého vlákna
V tomto procesu se kov odpařuje z horkého navinutého vlákna nebo vlákna. Kovové páry se vypařují v přímých liniích a kondenzují na první kontaktní ploše.
- Odpařování pomocí elektronového děla
Tento systém se také používá pro nanášení kovů, ale materiál je roztaven elektronovými paprsky.
- Plazmový nástřik
Potahování je obtížnější proces pochopit. V tomto procesu jsou naprašovaným materiálem a substrátem katoda a anoda. Argon je zaveden do komory a ionizován, aby se zapálilo plazma mezi dvěma elektrodami. Urychlené ionty argonu vyřazují molekuly cílového materiálu. Vyražené molekuly pak létají k anodě, čímž na ní vytvoří povlak.
